ANSYS培训1(3)(共45张)

ANSYS TRAINING材料库及常用非线性材料模型材料库及常用非线性材料模型ANSYS TRAINING 定义材料性质时， 首先给出弹性材料性质 (EX、PRXY 等)。 然后给出非线性材料性质。EX屈服点屈服点T3T2T1材料属性定义材料属性定义ANSYS TRAINING 各向同性材料：各向同性材料： EXEX必须输入必须输入 泊松比（泊松比（PRXYPRXY或或NUXYNUXY）默认为）默认为0.30.3 GXYGXY EX/(2(1+NUXY) EX/(2(1+NUXY) 正交各向异性材料正交各向异性材料 所有参数必须输入（所有参数必须输入（EXEX， EY EY， EZ EZ， (PRXY (PRXY， PRYZ PRYZ， PRXZ PRXZ， or or NUXY NUXY， NUYZ NUYZ， NUXZ) NUXZ)， GXY GXY， GYZ GYZ， and GXZ ) and GXZ )，无默认值，无默认值 一般各向异性材料一般各向异性材料 直接输入弹性（或柔度）矩阵直接输入弹性（或柔度）矩阵线弹性属性定义线弹性属性定义ANSYS TRAINING PRXY和和NUXY的意义、区别：的意义、区别：PRXY为主泊松比，指的是在单轴作用下，为主泊松比，指的是在单轴作用下，X方向的单位拉（或压）应变所方向的单位拉（或压）应变所引起的引起的Y方向的压（或拉）应变。方向的压（或拉）应变。NUXY为次泊松比，它代表了与为次泊松比，它代表了与PRXY成正交方向的泊松比，指的是在单轴成正交方向的泊松比，指的是在单轴作用下，作用下，Y方向的单位拉（或压）应变所引起的方向的单位拉（或压）应变所引起的X方向的压（或拉）应变。方向的压（或拉）应变。对于正交各向异性材料，需要根据材料数据的来源确定数据的输入方式。对于正交各向异性材料，需要根据材料数据的来源确定数据的输入方式。但是对于各向同性材料来说，选择但是对于各向同性材料来说，选择PR*或或NU*来输入泊松比是没有任何区来输入泊松比是没有任何区别的。别的。泊松比的意义泊松比的意义ANSYS TRAINING ANSYS材料库： ansys90matlib 用户自定义材料库 -练习 材料库的运用材料库的运用ANSYS TRAINING非线性材料属性非线性材料属性弹塑性： 多种屈服准则： Mises、Hill、广义Hill 、 Drucker-Prager、Mohr-Coulomb 多种强化方式： 随动、各向同性、混合 双线性、多线性粘塑性 ：高温金属蠕变：数十种蠕变模型，显式&隐式， 与弹塑性联合使用非线性弹性粘弹性：玻璃类、塑料类材料超弹性：各种橡胶类、泡沫类材料膨胀：核材料混凝土材料ANSYS TRAINING弹性回顾弹性回顾: 讨论塑性之前，先回顾一下金属的弹性。讨论塑性之前，先回顾一下金属的弹性。 弹性响应中，如果产生的应力低于材料的屈服点，卸弹性响应中，如果产生的应力低于材料的屈服点，卸载时材料可完全恢复到原来的形状。载时材料可完全恢复到原来的形状。 从金属的观点看，这种行为是因为延伸但没有破坏原从金属的观点看，这种行为是因为延伸但没有破坏原子间化学键。因为弹性是由于原子键的延伸，所以是子间化学键。因为弹性是由于原子键的延伸，所以是完全可恢复的。而且这些弹性应变往往是小的。完全可恢复的。而且这些弹性应变往往是小的。 金属的弹性行为最常用虎克定律的应力应变关系描述金属的弹性行为最常用虎克定律的应力应变关系描述:EANSYS TRAINING塑性回顾塑性回顾: : 塑性金属中也会遇到非弹性或塑性响应。塑性金属中也会遇到非弹性或塑性响应。超过屈服应力是塑性区域，塑性区域中卸载后残超过屈服应力是塑性区域，塑性区域中卸载后残留一部分永久变形。留一部分永久变形。如果考虑在分子层次上发生了什么，塑性变形是如果考虑在分子层次上发生了什么，塑性变形是由于剪切应力由于剪切应力( (偏差应力偏差应力) )引起的原子平面间的滑引起的原子平面间的滑移引起的。位错运动的实质是晶体结构中的原子移引起的。位错运动的实质是晶体结构中的原子重新排列得到新的相邻元素，从而导致不可恢复重新排列得到新的相邻元素，从而导致不可恢复塑性应变。塑性应变。值得注意的是，与弹性不同，滑移不会引起任何值得注意的是，与弹性不同，滑移不会引起任何体积应变体积应变 ( (不可压缩条件不可压缩条件) )。ANSYS TRAINING塑性回顾塑性回顾 (续续): 因为塑性处理由于位移引起的能量损失，所以它是因为塑性处理由于位移引起的能量损失，所以它是非保守非保守(路径相关路径相关) 过程。过程。 延性金属支持比弹性应变大得多的塑性应变。延性金属支持比弹性应变大得多的塑性应变。 弹性变形实质上独立于塑性变形，因此产生的超过弹性变形实质上独立于塑性变形，因此产生的超过屈服点的应力仍产生弹性和塑性应变。因为假设塑屈服点的应力仍产生弹性和塑性应变。因为假设塑性应变不可压缩，所以材料响应随着应变增加变为性应变不可压缩，所以材料响应随着应变增加变为 几乎不可压缩几乎不可压缩 。 屈服点屈服点 y弹性弹性塑性塑性卸载卸载ANSYS TRAINING率无关塑性率无关塑性: 如果材料响应和载荷速率或变形速率无关，称如果材料响应和载荷速率或变形速率无关，称材料为材料为率无关率无关 。 低温时低温时( Plot Data Tables 显示材料标识号。显示材料标识号。单个数据点有标识。单个数据点有标识。ANSYS TRAINING 多线性随动强化 (KINH): 作为 GUI 的备用， 同样的材料非线性属性可以通过如下的命令行输入来定义:/PREP7 MPTEMP， 1， 0 MPDATA， EX， 1， ， 16000000 MPDATA， PRXY， 1， ， 0。33 TB， KINH， 1， 1， 8 TBTEMP， 0TBPT， ， 0。000625， 10000TBPT， ， 0。0025， 15000 TBPT， ， 0。005， 21000 TBPT， ， 0。01， 29000TBPT， ， 0。015， 32600 TBPT， ， 0。02， 34700TBPT， ， 0。04， 36250TBPT， ， 0。1， 39000 TBPLOT ANSYS TRAINING材料属性 -双线性等向强化: 双线性等向强化(BISO)也用双线性的应力-应变曲线表示。 采用等向强化的von Mises屈服准则。 该选项通常用于金属塑性的大应变情况。 建议不要将双线性等向强化用于循环加载。 y y ET双线性等向强化需要输入的值是弹性模双线性等向强化需要输入的值是弹性模量量E、屈服应力、屈服应力 y和剪切模量和剪切模量ET。 输入输入步骤与双线性随动强化模型相同。步骤与双线性随动强化模型相同。ANSYS TRAINING材料属性 多线性等向强化: 多线性等向强化 (MISO) 也用多线性的应力应变曲线表示。 采用等向强化的Mises屈服准则。 该选项通常用于比例加载和金属塑性的大应变情况。通过输入弹性模量和应力应变数据通过输入弹性模量和应力应变数据点来定义多线性等向强化模型。点来定义多线性等向强化模型。 输入输入步骤与步骤与KINH模型类似。模型类似。ANSYS TRAINING 多线性等向强化 (MISO): MISO 选项最多允许 100 个应力应变数据点及 20 条温度相关曲线。 MISO 模型有如下附加限制:曲线的第一个点必须 与弹性模量相对应。不允许有大于弹性模量或小于零的斜率段。 对于应变值超过输入曲线终点的情况， 假定为理想塑性材料行为。ANSYS TRAINING 多线性等向强化 (MISO): 定义 MISO 模型: 在材料 GUI 中双击Structural Nonlinear Inelastic Rate Independent Isotropic Hardening Mises Plasticity Multilinear(按定义按定义KINH 相同的步骤操作相同的步骤操作)ANSYS TRAINING 双线性随动强化材料输入 多线性随动强化材料输入 练练 习习ANSYS TRAINING演讲完毕，谢谢观看！